MPEG - Техники сжатия

При кодировании изображений MPEG 1, 2 и 4 используются различные методы сжатия, основанные на знании ограничений человеческого восприятия изображений:

Подвыборка цветности . В цифровом изображении цвет каждой точки кодируется тремя 8- битными значениями. Они информируют о насыщенности точки следующими цветовыми компонентами: красный ( R ed), зеленый ( G reen) и синий ( B lue) - представление RGB . В цифровом видео для определения цвета точки используется представление YCbCr , которое основано на компонентах яркости (яркость, обозначенная Y ) и цветности (оттенок и насыщенность, обозначенных Cb и Cr ). Для просмотра такого изображения данные цвета должны быть преобразованы из представления YCbCr в RGB. Как показали исследования, информация о цвете менее важна для человеческого глаза, поэтому используется «субдискретизация» - чаще всего для каждой точки яркости 2x2 есть только одна точка цветности Cb и одна Cr.

Компенсация движения . Часто в фильмах бывают моменты, когда по экрану движутся только персонажи, а фон остается неизменным (например, сцены разговоров). Вместо предоставления информации о каждом пикселе в каждом кадре предоставляются данные о пикселях, которые изменили свои характеристики. Для каждого макроблока (16x16 точек), вектор вычисляется, что указывает на местоположение в системе отсчета (чаще предыдущий кадр фильма), который является наиболее близким к кодированного макроблока. Значение вектора и разница с «похожим» макроблоком передаются на приемник. Эта операция позволяет значительно сократить объем передаваемых данных.

Преобразование кодирования . Изображение каждого кадра делится на блоки размером 8x8 точек, а затем над таким блоком выполняется математическая операция, называемая косинусным преобразованием (DCT), которая преобразует содержимое 64-точечного блока в информацию о медленных и быстрых изменениях яркости и цветности в различных направлениях. быстро изменяющиеся компоненты менее интенсивны, соответствующие числовые значения (коэффициенты преобразования DCT) имеют значения, близкие к нулю, и могут быть опущены или записаны грубо без какой-либо значительной потери качества.
Кодирование Хаффмана . Информация о векторах движения и DCT-коэффициентах кодируется кодом Хаффмана. Высоко вероятные значения представлены более короткими строками из единиц и нулей и более длинными строками из маловероятных.
В итоге: сначала двоичная информация восстанавливается с помощью декодирования Хаффмана. Получаются кадры двух типов: ключевые, содержащие полные изображения, и прогнозные, содержащие различия между ключевыми кадрами с компенсацией движения и исходными кадрами в фильме. После этого битовых потоков из кадров предсказаний подвергаются обратному косинусному преобразованию, чтобы воссоздать приближенные изображения в результате сдвига блоков из опорного кадра в соответствии с векторами движения. Затем эти изображения добавляются к опорным кадрам (также воссоздаются с использованием обратного косинусного преобразования), так что остальная часть фильма воссоздается. Это, вкратце, как получить изображение, сжатое MPEG.

Чтобы воспроизвести такой сжатый фильм, вам понадобится компьютер с соответствующей вычислительной мощностью. Для VideoCD достаточно Pentium 166 МГц . Для DivX считается, что процессор 300 МГц с минимальной загрузкой операционной системы способен справиться с распаковкой в реальном времени.

Развитие информационных технологий - растущие вычислительные мощности и снижение стоимости компьютерного оборудования делают это препятствие все менее и менее важным, что привело к портативные DVD-плееры или возможность воспроизведения видеофайлов, среди прочего Стандарт H.264 на iPod пятого поколения.

Помощь и вопросы по работе с AIDA64

Версии AIDA64

Скачать AIDA64 Аида64 бесплатно на русском языке

AIDA64 Extreme Edition

На русском языке

AIDA64 Extreme Edition – диагностики, тестирования и сбора системной информации для домашних пользователей.

Скачать AIDA64 Аида64 бесплатно на русском языке

AIDA64 Engineer

На русском языке

AIDA64 Engineer – диагностики, тестирования и сбора системной информации для специалистов и инженеров в сфере ИТ.

Скачать AIDA64 Аида64 бесплатно на русском языке

AIDA64 Network Audit

На русском языке

AIDA64 Network Audit – инвентаризации программного и аппаратного обеспечения для предприятий.

Скачать AIDA64 Аида64 бесплатно на русском языке

AIDA64 Business

На русском языке

AIDA64 Business – инвентаризации сети и управления ИТ-активами для предприятий.